Question

10．科學家選取某植物進行了如下實驗，圖甲為該植物的光合速率、呼吸速率隨溫度變化的曲線圖，圖乙是將這株植物放置于密閉的容器中，用紅外測量儀進行測量，測量時間均為1小時，測定的條件和結果如圖乙所示（數(shù)據在標準狀況下測定），據此回答：

（1）圖甲A點時葉肉細胞中O₂的移動方向是從葉綠體移向線粒體．研究者用含¹⁸O的葡萄糖追蹤根細胞有氧呼吸中的氧原子，其轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）據圖甲分析，光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高，溫室栽培該植物，為獲得最大經濟效益，應控制的最低溫度為20℃．
（3）圖甲限制AB段CO₂吸收速率的主要因素是溫度，圖中B、D點光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗有機物的兩倍．
（4）圖乙中，在15℃、1klx光照下，該植物5小時光合作用吸收CO₂10mol．
（5）圖乙中，若該植物在充分光照下積累的有機物都是葡萄糖，在25℃、4klx光照條件下，該植物在充分光照下1小時總共積累葡萄糖60克．

Answer 1

分析 據圖分析：圖甲中植物從空氣中吸收的二氧化碳的量為凈光合作用的量，呼吸作用氧氣的消耗量是實際呼吸作用的量，A點從空氣中吸收的二氧化碳為0，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產生的氧氣完全被呼吸作用吸收，隨著溫度的升高，光合作用和呼吸作用都逐漸增強，大于5℃后凈光合作用大于0，即光合作用大于呼吸作用，實際光合作用等于凈光合作用加上呼吸作用．圖乙表示光照強度和溫度對光合作用的影響．圖示表明適當提高溫度可以通過光合作用強度．

解答 解：（1）A點，光合作用小于或等于呼吸作用，光合作用產生的氧氣被呼吸作用利用，因此A點時葉肉細胞中O₂的移動方向是從葉綠體移向線粒體，有氧呼吸的過程中葡萄糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸脫羧形成二氧化碳，因此葡萄糖中氧原子的轉移途徑是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳．
（2）分析題圖可知，凈光合作用強度隨溫度升高而升高更快，因此光合酶對溫度的敏感度比呼吸酶對溫度的敏感度高，在20℃植物凈光合作用最強，此時細胞呼吸作用較弱，是獲得最大經濟效益的最適宜溫度．
（3）分析題圖曲線可知，AB段隨溫度升高，凈光合作用升高，該階段限制光合作用的因素是穩(wěn)定；B點、D點凈光合作用與呼吸作用相等，因此實際光合作用是呼吸作用的2倍．
（4）圖乙中，在15℃、1klx光照下，呼吸作用速率為11.2升每小時，凈光合速率為33.6升每小時，真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率=11.2+33.6=44.8升每小時，該植物5小時光合作用吸收CO₂量為44.8×5=224升=10mol．
（5）在25℃、4klx光照條件下，呼吸作用速率為22.4升每小時，凈光合速率為44.8升每小時，根據光合作用反應式，該植物在充分光照下1小時總共積累葡萄糖為其凈光合強度，即44.8÷22.4×180÷6=60克．
故答案為：
（1）從葉綠體移向線粒體       葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（2）高    20℃
（3）溫度    B、D    
（4）10
（5）60

點評 本題的知識點是有氧呼吸的過程，有氧呼吸與光合作用的關系，溫度對于光合作用和有氧呼吸過程的影響，主動運輸?shù)倪^程和意義，正確解讀題圖曲線獲取信息是解題的關鍵，對于光合作用、呼吸作用、物質跨膜運輸方式的綜合應用是本題考查的重點．